Treta da semana: não há lixo.

Segundo um artigo recente na Nature, cerca de 80% do genoma humano tem “funções bioquímicas” (1). Esta expressão deliberadamente ambígua levou os criacionistas (2) e a imprensa (3) a apregoar que não há lixo no genoma, que «O "lixo" do nosso ADN é afinal um interruptor fundamental». Não é nada disso. O problema é que os autores usaram uma definição de funcionalidade muito diferente daquela que se usa para distinguir entre ADN funcional e ADN não funcional, o tal “junk DNA” que tanto ofende os criacionistas. Como admite o próprio Ewan Birney, o coordenador da análise de dados do consórcio ENCODE:

«nós definimos o nosso critério como “actividade bioquímica específica” [No entanto] usando definições clássicas e muito estritas de “funcional” [...] vemos uma ocupação acumulativa de 8% do genoma»(4)

Ou seja, o valor de 80% refere-se apenas à definição deles, segundo a qual um trecho de ADN é “funcional” se interagir de forma reprodutível com alguma molécula da célula. Mas isto não implica funcionalidade no sentido mais consensual de ser benéfico para o sucesso reprodutivo do organismo. Por exemplo, a maior categoria de “funcionalidade bioquímica” é a do ADN que é transcrito em ARN, e que corresponde a cerca de 60% do genoma humano, segundo os dados do ENCODE. A síntese de ARN complementar a um trecho de ADN é o primeiro passo para a síntese de proteínas. Mas, a seguir, deste ARN são removidos os intrões, trechos da molécula que não farão parte da síntese da proteína. Dos intrões praticamente nada contribui para o sucesso do organismo*, e o que sobra, os exões, é a menor parte. As sequências de aminoácidos de todas as nossas proteínas estão determinadas em apenas 1% do nosso ADN.

As outras grandes categorias de “funcionalidade bioquímica”, como definida pelo consórcio ENCODE, são a das regiões com histonas modificadas e a das regiões sensíveis às desoxiribonucleases (DNases). Estas “funcionalidades” também não implicam que o ADN seja funcional no sentido comum do termo. As histonas formam o esqueleto proteico dos cromossomas, que segura o ADN, e as modificações químicas nestas proteínas ajudam a regular a actividade de cada região. No entanto, as modificações químicas das histonas tanto podem promover como reprimir a expressão do ADN, e é de esperar que ADN que não seja funcional esteja marcado como tal pelas histonas que o suportam. Quanto às hipersensibilidade às DNases, se bem que seja uma característica típica de regiões activas do ADN, é também comum em zonas inactivas. As DNases cortam o ADN, e fazem-no mais facilmente onde o ADN está mais acessível. Em muitos casos, isto corresponde às regiões activas porque, nessas, o ADN precisa de estar exposto às várias proteínas que se encarregam da transcrição e regulação dos genes. No entanto, além de que muito do que é transcrito não beneficia o organismo, também zonas inactivas do ADN podem estar expostas às DNases.

Além da confusão sobre o que é funcional, há também a ideia de que se designa partes do ADN como “lixo” só porque não se sabe para que servem ou por mero palpite. «O resto do genoma foi inicialmente chamado de "ADN lixo", porque foi considerado inútil», escreve a jornalista no DN (3). Na verdade, o termo “lixo” veio da estimativa de que grande parte da sequência do nosso genoma não pode ser evolutivamente importante porque, se fosse, a quantidade de mutações prejudiciais por geração seria grande demais para a selecção natural eliminar (5). Esta estimativa foi confirmada experimentalmente pela quantificação das mutações que persistem. Apenas 5-10% do nosso genoma está sujeito a uma selecção negativa, que elimina tendencialmente alterações à sequência. No resto vale tudo, o que demonstra que não pode ser muito importante.

Isto não quer dizer que o ADN fora dessas zonas não sirva para absolutamente nada. Os cromossomas têm estruturas tridimensionais complexas, e pode ser que partes do ADN desempenhem aí alguma função. Quanto mais não seja fazer espaço, para umas partes ficarem adequadamente posicionadas em relação a outras. Mas é claro pela comparação de sequências que, na maioria do nosso genoma, a sequência do ADN é irrelevante para o sucesso do organismo. É isso que se designa por “junk DNA”. Os resultados do ENCODE não alteram essa conclusão nem explicam o genoma da cebola (6). Infelizmente, nem os criacionistas nem os jornalistas vão perder tempo a perceber o assunto quando papaguear “grande descoberta!” lhes dá tanto jeito.

* Alguns intrões têm papeis de regulação ou criam regiões alternativas de corte que permitem gerar proteínas diferentes. No entanto, em geral, a maior parte da sequência de cada intrão é irrelevante para o organismo.

1- The ENCODE Project Consortium, An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome
2-Evolution news and views, Junk No More: ENCODE Project Nature Paper Finds "Biochemical Functions for 80% of the Genome".
3- E.g. Guardian, Veja,DN
4- Susumu Ohno, So much 'junk' DNA in our genome. Brookhaven Symposia in Biology No 23. 1972. Encontrei o texto integral aqui, mas o site parece-me manhoso.
5- Ewan Birney, ENCODE: My own thoughts
6- O teste da cebola.